KR101772780B1 - 열교환기와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

범용의 금속판을 이용하고, 제조공정을 간소화하여 경량화와 저비용화를 도모하고, 안전하고 확실성이 있는 구조로 했다. 본 발명의 열교환기는, 열교환 대상인 전자부품(3) 측에 위치하는 외면(4a, 5a)과, 수지 피복된 내면(4b, 5b)을 가지고, 소정 두께의 박육 금속판을 소정 형상으로 프레스가공하여, 제1 성형체(4)와 제2 성형체(5)를 형성한다. 이 양자의 내면(4b, 5b)측을 대향하여 조합하고, 가장자리부(4c)의 내면(4b)과 가장자리부(5c)의 내면(5b)을 열프레스가공으로 열융착한다. 가장자리부(4c, 5c)에 초미세 가공처리를 실시한 후에, 금형에 인서트하고, 열가소성 수지조성물을 금형의 캐비티에 사출하여 접합부재(6)를 성형한다. 조합에 의해서 생긴 공간부(7)는 공급구(10)와 배출구(11)를 가지고 열매체(8)의 유체통로가 된다. 열교환기(1)는 이 구조가 되어서, 외면(4a, 5a)이 전자부품(3)에 접촉하여 유체통로를 흐르는 열매체와 열교환을 행한다.

Description

열교환기와 그 제조방법{HEAT EXCHANGER AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은, 열매체(熱媒體)를 개재하여 열교환을 행하는 열교환기와 그 제조방법에 관한 것이다. 더 상세하게는, 전자제어회로의 전자부품 등과의 사이에서 열교환을 행하여 냉각시키기 위한 열교환기와 그 제조방법에 관한 것이다.

물체에서 물체로 효율적으로 열을 이동시키는 열교환기는, 종래부터 가열용, 냉각용으로 여러 가지 구조의 것이 제안되고, 또한 다방면에 걸쳐서 이용되고 있다. 특히, 전자부품의 냉각기기에서는, 제어회로의 기판 상에 탑재되어 있는 CPU 등의 반도체소자가 높은 발생열을 일으키므로, 냉각의 필요가 있고 그를 위한 냉각기가 구비되어 있다. 예컨대, 공랭식이나 수냉식의 냉각기가 사용되고 있는 자동차 관련 분야의 전자부품은, 고온의 사막지대에서의 운행, 한랭지에서의 운행 등과 같이, 가혹한 환경 하에 노출되는 경우가 많다.

이러한 악환경 하에서도, 자동차 등은 이에 탑재되어 있는 전자부품 등의 기능을 항상 정상적인 상태로 유지해야 한다. 제어회로를 구성하는 전자부품의 정상 상태를 유지할 수 없으면, 큰 사고를 유발하게 될 수도 있기 때문에, 어떻게든 이상 상태는 피하지 않으면 안 된다. 특히, 자동차 관련의 전자부품, 전자회로는 사람 목숨과 관련되므로, 특히 안전하고 확실히 동작할 것이 요구되고 있다. 또한, 자동차 관련의 부품, 장치는, 경량화의 문제도 피할 수 없다.

이는, 전자부품을 냉각하는 냉각장치의 중량이 무거워지면, 연비 등에 영향을 미쳐서 주행효율을 저하시켜 버리기 때문이다. 이로 인해 최근에는 자동차에 사용되는 모든 부품이 경량화의 대상이 되고 있다. 이 경량화는 비용 저감에도 기여하는 것이다. 이러한 점에서 자동차 관련의 냉각장치도 경량화가 요구되고, 또한 냉각의 효율화도 요구되어, 최근에는 냉각기의 베이스 부재로 알루미늄합금이 사용되도록 되고 있다.

예컨대, 자동차의 엔진계의 냉각에 사용되는 알루미늄합금은, 이전부터 그 소재로서 사용되고 있는 것은 공지이다. 그러나, 그 알루미늄합금 부품간의 접합은, Al-Si계 브레이징재(로우재) 합금을 이용한 브레이징에 의한다. 최근에는 제어회로기판 상의 전자부품의 냉각에도, 그 냉각의 주요 부재로서, 브레이징에 의해 접합된 알루미늄합금의 냉각기가 사용되도록 되어 있다. 이러한 냉각기에 관한 예로, 예컨대, 스위칭 전원장치에 적용된 장치에서, 냉각기와 일체 구조의 베이스 플레이트가 성형부재로 구성되어 있는 것이 개시되어 있다(예컨대, 특허문헌 1, 2 참조).

냉각기의 프레임체를 이루는 이 베이스 플레이트는, 전자회로기판 상에 실장된 전자부품에 접촉시켜서, 열전도로 냉각을 행하고 있다. 이로 인해, 이 베이스 플레이트의 형상은, 전자회로기판의 형상에 맞추어서, 평판 형상이고 장방형 형상으로 되어 있다. 이 개시의 예에서는, 냉각기가 독립된 구조의 것은 아니지만, 베이스 플레이트를 직접 전자부품에 접촉시켜서 열교환 효율을 높이고, 베이스 플레이트를 소형으로 하는 것을 특징으로 하고 있다. 이 냉각기는, 베이스 플레이트의 요부에 마련된 구조로 하여 일체화되어 있다. 전자부품과의 접촉면적을 유효하게 하기 위하여, 그 단차에 대응하여 받침대의 높이를 변경하는 구조로 이루어져 있다.

또한, 냉각기에 얇은 금속체를 적용한 예도 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 3 참조). 이 예는, 프레스성형된 2개의 플레이트를 접합하여 튜브 형상으로 하고, 이 튜브내에 핀(Fin)을 배치시킨 냉각기로서 개시되어 있다. 이 튜브는, 냉각유체의 흐름의 방향에 대해서 직교하는 방향으로 소정 간격을 두고 적층되어 복수의 튜브 구조로 개시되어 있다. 이 튜브의 두께는, 0.4 mm로서 나타나고 있고, 어느 정도의 변형을 가능하게 하고 있다. 그러나 어느 경우의 예도, 소재에 알루미늄합금을 사용하여 경량화를 도모하고 있지만, 그 알루미늄합금 부품간의 접합은, 종래의 고착 방법인 브레이징이 주류를 이루고 있다.

자동차 관련의 브레이징은, 확실성에 난점을 가지고 있는 점에서, 종래부터 가혹한 조건에 견디도록 여러 가지 대책이 실시되고, 나름대로의 제안은 이루어져 있지만, 완전한 것이라고는 하기 어렵다. 경량화, 저비용화를 검토하는데 있어서, 다른 산업분야에 있어서 확립되어 있는 기술, 부재, 장치도 고려하는 것은 유효하다. 특히, 박육(薄肉; 두께가 얇음) 금속체로서 대표적인 캔맥주 등에서 사용되고 있는 캔 바디는, 두께가 0.1 mm 이하인 박판 형상의 알루미늄합금 코일체가 사용되고 있다(예컨대, 특허문헌 4, 5 참조). 캔 바디의 소재로서 사용되는 이 박육의 알루미늄합금 코일체는, 표면에 수지 피막이 실시된 적층 구조로 이루어져 있고, 이 수지 피복 상태라도 프레스, 드로잉(시보리) 가공이 가능하게 되어 있다.

이 알루미늄합금 코일체는, DI캔이나 보틀캔의 성형에 적용되는 것으로서 개시되어 있다. 이 알루미늄합금 코일체는, 극히 얇기 때문에 휘기 쉽고 변형하기 쉬운 성질을 가진 소재이다. 또한, 수지 피막은 물이 금속과 접촉하는 것을 방지하고, 또한 맥주가 산화되지 않도록 가스 배리어성(性)도 있다. 또한, 알루미늄합금과 수지의 접합에 관해서는, 경량화와 접착강도의 강화가 도모된 접합기술이 확립되어 있다(예컨대, 특허문헌 6, 7 참조). 즉, 알루미늄합금 표면에 화학적 에칭처리를 실시하여, 초미세 요철면을 형성하고, 이 초미세 요철면에 열가소성 수지조성물을 사출성형에 의해 접착시키는 기술이다. 이로써, 금속면과 수지의 강화된 고착이 얻어진다. 또한, 이 기술에 근거하여 처리되고, 절곡(折曲) 형상의 2개의 알루미늄합금판의 가장자리부를, 상술한 동일한 방법으로 밀착시키고 사출성형에 의해 가장자리부를 고착시켜서, 상자 형상의 금속구조체로 한 것도 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 8 참조).

일본 특허공개 2012-210002호 공보 일본 특허공개 2004-297887호 공보 일본 특허공개 2005-203732호 공보 일본 특허공개 평09-277434호 공보 일본 특허공개 2011-208258호 공보 일본 특허공개 2009-101563호 공보 국제공개 제2009/031632호 일본 특허공개 2010-30298호 공보

그러나, 이상 설명한 종래의 열교환기는, 알루미늄합금을 사용하여 경량화를 도모하고 있다고는 해도, 가일층의 경량화, 저비용화에는 아직 개선의 여지가 요구되는 구조였다. 즉, 그 베이스가 되는 기체(基體)는, 알루미늄합금을 성형시킨 부재이고, 따라서 어느 정도의 두께를 가지는 알루미늄합금의 것이다. 이 구조는 기체가 알루미늄합금에 의한 성형부재에 의한 것이므로, 어떻게든 어느 정도의 두께를 가지는 것이 된다.

성형부재를 얇게 하기에는 한계가 있고, 이로 인해 경량화에는 한계가 생기고 있었다. 또한, 상술과 같이, 경량화를 도모하는 구조로 튜브 형식으로 한 냉각기도 제안되어 있다. 이는 얇은 판재의 알루미늄합금을 프레스성형한 것이고, 내부에 핀을 배치한 구조의 것이다. 그러나, 두께가 얇다고는 해도 아직 얇게 할 여지는 있는 것이고, 냉각기로서는, 구조가 복잡하고 비용이 높은 구조로 되어 있다. 이 튜브의 소재로 하는 박육 금속판은 두께 0.4 mm로 하고 있지만, 다소의 변형은 하더라도 내부의 물 등의 액체의 열매체로부터의 내압을 받아서 일부가 부분적으로 휨 변형하는 두께의 소재는 아니다.

이와 같이 종래의 구조의 것은, 어느 정도의 경량화가 도모되고 있지만, 가일층의 경량화, 저비용화에는 문제가 있었다. 또한 문제는, 알루미늄합금을 접합하는 것은, 브레이징에 의하고 있는 것이다. 상술의 튜브는 2개의 플레이트를 중합(重合)시켜 구조가 이루어져 있는데, 이 중합부는, 브레이징에 의한 것이다. 이 브레이징 접합방법은, 가혹한 사용환경 하에 있어서는, 진동 등에 의해 부식이나 접합불량 등으로 접합상태가 불완전해질 우려가 있다. 특히, 자동차의 냉각기의 경우는, 항상 진동이 수반되므로 파손에 의한 열매체인 물이 누설될 우려가 생기고, 반드시 확실성이 있다고는 말할 수 없었다. 또한, 한랭지에 있어서, 도로에 살포되는 동결 방지제에 의한 염해(鹽害), 해안지역, 연안지역 등의 염해 등에 의한 문제도 발생하고 있다.

발열체인 자동차의 반도체소자에 접촉시켜서 냉각을 행하는 구조의 것은, 상술과 같이 악환경 하에서 자동차의 진동이나 열(熱)변동을 수반해도, 이에 완전히 견디는 것이어야 한다. 즉, 접합부는 부식 등으로 떨어지지 않는 구조가 요구된다. 또한, 상술과 같이 반도체소자에 접촉시켜서 냉각시키는 것은, 직접 냉각시키는 구조이므로 냉각에는 효과적이기는 하다. 그러나, 냉각공간이 좁아지고 있고, 현재 상태로서는 더 냉각효과를 높이기 위한 냉각공간을 넓게 하기 위한 변경은 어렵고, 현재 상태로서는 그 냉각형태도 구조상 한계가 있어서, 냉각효율을 저하시킨 채의 상태였다.

특히, 복수의 반도체소자와 냉각기에 의한 적층 배치의 것은 발생열도 많아지므로, 한층 더 냉각효율을 높이지 않으면 안 되는 상황이었다. 상술한 바와 같이 반도체소자의 전자부품의 온도가 상승하면, 소자의 기능을 파괴하는 것이 된다. 이러한 사용목적의 냉각방식은, 공랭식에 비하여 냉각효과가 높은 수냉식의 것이 채용되고 있다. 게다가 한랭지를 고려하면, 부동액인 냉각수로 냉각하는 것이 바람직하다. 이러한 냉각조치를 실시함으로써 반도체소자의 온도를 70℃ 이하로 유지하는 것이 이상(理想)으로 되어 있다.

본 발명은 상술과 같은 기술배경 하에서 이루어진 것이고, 하기 목적을 달성한다.

본 발명의 목적은, 구조를 간소화하고 경량화와 저비용화를 도모하고, 안전하고 확실성이 있는 열교환기와 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 다음의 수단을 채용한다.

본 발명 1의 열교환기는,

피열교환체(3; 被熱交換體)와의 사이에서 열매체(8)를 개재하여 열교환하기 위한 열교환기로서,

상기 열매체(8)의 내부압력에 의해 휨 가능한 박육 금속판으로 구조가 이루어지고, 상기 피열교환체와 접하는 것이 가능한 외면(4a)과 수지가 피복된 내면(4b)을 가지고, 둘레가장자리에 마련되는 가장자리부와, 상기 가장자리부와 상기 가장자리부의 사이에 단면시(斷面視; 단면으로 봄) 凹자 형상으로 성형되는 오목부로 이루어지는 제1 성형체(4)와,

상기 제1 성형체(4)에 대향하여 조합되는 부재로서, 상기 열매체(8)의 내부압력에 의해 휨 가능한 박육 금속판으로 구조가 이루어지고, 상기 피열교환체와 접하는 것이 가능한 외면(5a)과 수지가 피복된 내면(5b)을 가지고, 둘레가장자리에 마련되는 가장자리부와, 상기 가장자리부와 상기 가장자리부의 사이에 단면시 凹자 형상으로 성형되는 오목부로 이루어지는 제2 성형체(5)와,

딱 맞춰진 상기 제1 성형체(4)의 상기 가장자리부(4c)와 상기 제2 성형체(5)의 상기 가장자리부(5c)에 걸쳐서 마련되고, 상기 제1 성형체의 상기 가장자리부의 외면(4a)과 상기 제2 성형체의 상기 가장자리부의 외면(5a)에 열가소성 수지조성물을 사출성형하여, 상기 제1 성형체의 상기 가장자리부와 상기 제2 성형체의 상기 가장자리부를 일체로 접합하기 위한 접합부재(6)와,

상기 접합부재에 의해 일체로 접합된 상기 제1 성형체와 상기 제2 성형체에 의해 둘러싸여서 형성되고, 공급구(10)와 배출구(11)를 가지고 상기 열매체(8)의 유체통로가 되는 공간부(7)로 이루어지고,

상기 제1 성형체의 상기 가장자리부(4c)의 상기 내면(4b)과 상기 제2 성형체의 상기 가장자리부(5c)의 상기 내면(5b)은, 피복된 상기 수지끼리를 열융착시킴으로써 밀착시켜서 상기 공간부를 밀봉상태로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명 2의 열교환기는, 본 발명 1에 있어서, 상기 박육 금속판은, 상기 수지가 피복된 소정 두께의 알루미늄합금판인 것을 특징으로 한다.

본 발명 3의 열교환기는, 본 발명 1 또는 2에 있어서, 상기 피열교환체는, 자동차의 전자제어회로기판에 탑재된 전자부품이고, 상기 열매체의 주성분은 냉각수인 것을 특징으로 한다.

본 발명 4의 열교환기는, 본 발명 1 또는 2에 있어서, 상기 사출성형에 의해, 상기 열가소성 수지조성물이 고착되어 있는 상기 제1 성형체의 상기 외면(4a), 및 상기 제2 성형체의 상기 외면(5a)에는, 상기 열가소성 수지조성물의 상기 고착을 강고하게 하기 위해서 초미세 가공처리가 실시되어 있고, 상기 열가소성 수지조성물은, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지, 및 폴리아미드 수지로부터 선택되는 1종을 주성분으로 하는 열가소성 수지조성물인 것을 특징으로 한다.

본 발명 5의 열교환기는, 본 발명 1 또는 2에 있어서, 상기 제1 성형체(4) 및/또는 상기 제2 성형체(5)에는, 상기 열매체를 사행(蛇行, meandering)시키기 위해서, 상기 오목부의 형상의 일부에, 상기 공간부(7) 측으로 돌출하는 凸 형상의 돌출부(14, 15)가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명 6의 열교환기는, 본 발명 1 또는 2에 있어서, 상기 제1 성형체 및/또는 상기 제2 성형체에는, 상기 오목부의 형상의 일부에, 상기 전자부품 측으로 돌출하는 凸 형상의 돌출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명 7의 열교환기는, 본 발명 1 또는 2에 있어서, 상기 제1 성형체 및/또는 상기 제2 성형체에는, 상기 오목부의 형상의 일부를 요철로 하여 상기 전자부품의 높이에 맞춘 단차가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명 8의 열교환기는, 본 발명 1 또는 2에 있어서, 상기 휨 가능한 박육 금속판은, 두께가 0.1 ~ 0.8 mm인 두께의 알루미늄합금의 금속판인 것을 특징으로 한다.

본 발명 9의 열교환기는, 본 발명 1 또는 2에 있어서, 상기 공간부에, 상기 제1 성형체 및 상기 제2 성형체에 면접촉하여 열교환을 촉진시키는 열교환 촉진체를 내장한 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명 10의 열교환기의 제조방법은,

피열교환체(3)와의 사이에서 열매체(8)를 개재하여 열교환을 행하기 위한 열교환기의 제조방법으로서,

휨 가능하고 일방의 면에 수지의 피복이 실시된 2개의 박육 금속판을, 외면(4a, 5a)을 상기 피열교환체(3)에 접하는 면으로 하고, 내면(4b, 5b)을 수지가 피복된 수지 피복면으로 하고, 둘레가장자리에 마련되는 가장자리부와, 상기 가장자리부와 상기 가장자리부의 사이에 단면시 凹자 형상으로 성형되는 오목부로 이루어지는 제1 성형체(4) 및 제2 성형체(5)로 프레스성형하는 공정과,

상기 제1 성형체(4)의 상기 내면(4b)과 상기 제2 성형체(5)의 상기 내면(5b)이 대향하도록 조합하여 열매체(8)의 유로가 되는 공간부(7)를 형성하고, 상기 제1 성형체의 가장자리부(4c)의 상기 수지 피복면과 상기 제2 성형체의 가장자리부(5c)의 상기 수지 피복면을 열프레스가공에 의해 열융착시키는 공정과,

상기 열융착시킨 상기 제1 성형체(4)와 상기 제2 성형체(5)를 금형(12)에 인서트하고, 상기 가장자리부(4c, 5c) 부위에 형성된 캐비티(12d)에 열가소성 수지조성물을 사출하여, 상기 제1 성형체와 상기 제2 성형체를 일체로 접합하는 접합부재(6)를 성형하는 사출성형공정과,

상기 접합부재로 접합된 상기 제1 성형체와 상기 제2 성형체에, 상기 공간부(7)에 연통하는 공급구(10)와 배출구(11)를 마련하는 공정으로 이루어진다.

본 발명 11의 열교환기의 제조방법은, 본 발명 10에 있어서, 상기 박육 금속판은, 상기 수지가 피복된 소정 두께의 알루미늄합금판이고, 상기 열가소성 수지조성물은, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지, 및 폴리아미드 수지로부터 선택되는 1종을 주성분으로 하는 열가소성 수지조성물이고, 상기 사출성형 전에, 상기 제1 성형체(4)의 상기 외면(4a), 및 상기 제2 성형체(5)의 상기 외면(5a)에, 상기 열가소성 수지조성물의 상기 고착을 강고하게 하기 위해서 초미세 가공처리를 실시하는 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명 12의 열교환기의 제조방법은, 본 발명 10 또는 11에 있어서, 상기 프레스성형하는 공정은, 상기 제1 성형체(4) 및/또는 상기 제2 성형체(5)의 상기 오목부의 형상의 일부에, 상기 열매체를 사행시키기 위해서, 凸 형상으로 돌출하는 돌출부를 성형하는 공정을 포함하는 것인 것을 특징으로 한다.

본 발명 13의 열교환기의 제조방법은, 본 발명 10 또는 11에 있어서, 상기 프레스성형하는 공정은, 상기 제1 성형체(4) 및/또는 상기 제2 성형체(5)의 상기 오목부의 형상의 일부에, 단차 형상으로 성형하는 공정을 포함하는 것인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 열교환기는, 열교환기의 기체(基體)를 박육 금속판의 성형체로 했으므로, 2개의 성형체를 조합한 열교환기가, 휘기 쉽게 부분적으로 변형이 가능한 구조가 되었다. 2개의 성형체의 가장자리부의 외면에 미세 요철면을 가지는 초미세 가공처리를 실시하고, 이 부위에 열가소성 수지조성물을 사출하고, 2개의 성형체의 가장자리부의 주위를 협지한 상태로 접합하는 접합부재를 성형했다. 이는 강고한 접합이고, 자동차의 진동 등이 있어도, 열매체의 유로로 되어 있는 공간부에서 외부에 열매체가 누설되는 등의 우려는 없어지고 고품질이고 신뢰성이 높은 열교환기를 얻을 수 있다.

또한, 2개의 성형체의 가장자리부의 내면에 피복된 수지를 열프레스가공에 의해 열융착시켜서, 가장자리부의 내면 사이를 밀봉하도록 하고 있고, 접합부재에 의한 밀봉과 내면의 수지의 열융착에 의한 밀봉의 이중의 밀봉 구조로, 공간부에서 외부로 열매체가 누설되지 않도록 하여 고품질이고 신뢰성이 높은 열교환기를 얻을 수 있다. 또한, 이 열교환기는, 브레이징재를 이용한 브레이징을 채용하고 있지 않기 때문에 제품의 신뢰성의 향상이 도모된다.

본 발명의 열교환기의 제조방법은, 프레스성형공정, 열프레스가공공정, 사출성형공정 등을 주된 공정으로 하는 생산성이 좋은 제조방법이고, 고품질이고 신뢰성이 높은 열교환기를 생산성 좋게 저비용으로 제조할 수 있다.

도 1은, 단체(單體) 구조의 열교환기의 일방의 성형체에 전자부품을 접촉시켜서 열교환을 실시하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2 (a) ~ (e)는, 열교환기의 제조공정을 나타내는 공정 설명도이다.
도 3은, 단체 구조의 열교환기의 양방(兩方)의 성형체에, 2개의 기판에 각각 실장되어 있는 전자부품을 접촉시켜서, 열교환을 실시하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는, 복수의 열교환기를 나열하여 설치하고, 복수의 기판에 각각 실장되어 있는 복수의 전자부품에 접촉시켜서, 열교환을 실시하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는, 열교환기의 일방의 성형체에 요철 형상의 단차를 마련하여 전자부품에 접촉시켜서 열교환을 실시하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은, 열교환기의 일방의 성형체의 공간부 측에, 凸 형상의 돌출부를 마련하여 열교환을 실시하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은, 도 5의 변형예이고, 열교환기의 양방의 성형체에 돌출부를 마련하여 열교환을 실시하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은, 열교환기의 일방의 성형체의 전자부품 측에, 凸 형상의 돌출부를 마련하여 열교환을 실시하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는, 도 6의 변형예이고, 열매체가 사행하여 흐르도록 2개의 성형체에 凸 형상의 돌출부를 마련하여 열교환을 실시하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은, 열교환기(1)의 접합부재에 관한 다른 구조예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 11은, 열교환 촉진체를 열교환기에 내장하는 형태이고, 열교환 촉진체가 허니컴 구조를 나타내는 단면도이다.
도 12는, 열교환 촉진체를 열교환기에 내장하는 다른 형태이고, 열교환 촉진체가 금속블록체이며, 이에 1열의 통공을 가지는 구조인 것을 나타내는 단면도이다.
도 13은, 열교환 촉진체를 열교환기에 내장하는 다른 형태이고, 열교환 촉진체가 금속블록체이며, 이에 2열의 통공을 가지는 구조인 것을 나타내는 단면도이다.
도 14는, 열교환 촉진체를 열교환기에 내장하는 형태이고, 열교환 촉진체가 절곡 형상의 자바라 구조인 것을 나타내는 단면도이다.
도 15는, 도 14의 변형예이고, 열교환 촉진체가 절곡부를 평탄하게 한 구조를 나타내는 부분도이다.
도 16은, 도 14의 변형예이고, 열교환 촉진체가 절곡 형상으로 단차부를 마련한 구조를 나타내는 부분도이다.
도 17은, 열교환 촉진체를 내장하는 열교환기(1)의 열매체의 유출입 상태를 나타내는 평면도이고, 도 17의 (a)는, 열매체(8)의 흐름방향의 횡단방향으로 유입구, 유출구를 마련한 예를 나타내고, 도 17의 (b)은, 열교환기(5)의 열매체(8)의 흐름방향과 동일방향으로 유입구, 유출구를 마련한 예를 나타내는 도이다.
도 18은, 도 17의 변형예이고, 열매체의 흐름을 변경하기 위해서 열교환 촉진체의 형상을 변경한 구조를 나타내는 부분도이다.

다음으로, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다. 도 1의 구조는, 본 발명의 열교환기의 기본형태의 단면도이고, 전자부품에 접촉시킨 상태를 나타내고 있다. 열교환장치는, 가열용과 냉각용에 적용되는데, 본 실시형태에 있어서는 냉각용에 적용한 열교환기로서 설명한다. 냉각용 열교환기(1)(이하, 「열교환기(1)」라 함)는, 열교환의 대상인 전자제어회로기판(2)(이하, 「기판(2)」이라 함) 상에, 배치되고 실장되어 있는 반도체 등의 전자부품(피열교환체)(3)에 접하여 마련되어 있다. 이 냉각대상인 전자부품(3)은, 주로 자동차의 제어회로 장치에 사용되고 있는 것이다.

이 전자부품(3)은 발열원으로 되어 있고, 한계온도를 초과하면, 전자부품으로서의 기능을 손상시키므로, 냉각할 필요가 있다. 본 실시형태의 열교환기(1)는, 박육 형상의 알루미늄합금 코일판을 프레스성형받은 제1 성형체(4)와, 이와 마찬가지의 구조인 제2 성형체(5)를 조합하고, 그 조합부에, 사출성형으로 열가소성 합성수지인 접합부재(6)를 형성하여 구조로 한 것이다. 조합에 의해서 형성된 내부의 공간부(7)에, 열매체(8)를 순환시켜서 열교환시키는 것이다. 본 실시형태에 있어서의 열매체는 냉각수이다.

전자부품(3)은, 제1 성형체(4)의 외면(4a) 또는 제2 성형체(5)의 외면(5a)에, 혹은 양방의 외면(4a, 5a)에 접촉됨으로써, 주로 냉각된다. 본 실시형태에서 사용되는 박육 형상의 알루미늄합금 코일판은, 맥주캔 등으로 사용되고 있는 박육의 알루미늄합금판과 동종의 것이다. 이 알루미늄합금 코일판은, 소정의 두께(예컨대, 0.1 ~ 0.4 mm)의 것으로 극히 얇은 두께의 판이며, 코일 형상의 소재 단계에서 적어도 일방의 표면에 극히 얇은 수지가 피복되어 있다. 다만, 맥주캔의 내외면에는, 예컨대, 내면에 약 4μm, 외면에 4 ~ 10μm(도장의 두께를 포함함)의 코팅이 실시되어 있다.

이 수지의 피막은, 일반적으로 1층 또는 복층으로 라미네이트 필름에 의해서 코팅되어 있는 것이다. 수지의 종류는, 예컨대 폴리프로필렌(PP)이 사용되고 있다. 이 PP는, 융점이 높고, 열변형 온도가 높고, 물의 비등온도에 견디고, 광택이 있고 투명 필름화에 적절하고 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등에 비하여 경(硬)한 수지이다. 다만, 피막수지의 종류는, 폴리프로필렌(PP)에 한정되지 않고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등의 다른 수지의 종류를 이용해도 좋다. 제1 성형체(4) 및 제2 성형체(5)는, 알루미늄합금 코일판이 소정의 형상, 크기로 절단된 평판 형상의 성형체용 소재(박육 금속판)를 프레스성형한 것이다.

알루미늄합금 코일판의 두께는, 내압, 내구성, 요성(撓性)을 고려하여 결정되어야 하는 것인데, 0.1 ~ 0.8 mm, 바람직하게는 0.3 ~ 0.8, 더 바람직하게는 0.3 ~ 0.5 mm의 것이 좋다. 예컨대, 내압이 0.6 ~ 1 Mpa인 경우, 0.3 ~ 0.5 mm의 것이 좋다. 제1 성형체(4)는, 둘레가장자리에 형성되는 가장자리부(4c)와, 가장자리부(4c)와 가장자리부(4c)의 사이에, 프레스성형에 의해 성형된 것으로서, 단면시에서 오목부(반대쪽에서 보면 볼록부)로 이루어진다. 마찬가지로, 제2 성형체(5)는, 둘레가장자리에 형성되는 가장자리부(5c)와, 가장자리부(5c)와 가장자리부(5c)의 사이에, 단면시에서 오목부(반대쪽에서 보면 볼록부)로 이루어진다.

이 오목부는, 프레스성형에 의해 성형된 것이다. 제1 성형체(4) 및 제2 성형체(5)는, 제1 성형체(4)에 성형된 오목부와, 제2 성형체(5)에 성형된 오목부를 서로 마주보게 한 상태에서, 가장자리부(4c)와 가장자리부(5c)를 맞춤으로써, 제1 성형체(4)와 제2 성형체(5)로 이루어지는 열교환기(1)의 기체(基體)를 구성하는 것이다. 또한, 제1 성형체(4) 및 제2 성형체(5)는, 내면(4b)과 내면(5b)이 대향하도록 조합되어서 열교환기(1)의 기체로 하는 것이다. 내면(4b, 5b)은 수지 피복면이고, 이 수지 피복면은 알루미늄합금의 표면이 수지로 피복된 면이다. 이 수지 피복면은, 내부에 유입되는 열매체(8)에 의한 제1 성형체(4) 및 제2 성형체(5)의 소재(알루미늄합금)가 경년(經年) 부식하는 것을 방지함과 함께, 열매체(8)가 사용중에 변질되는 것도 방지한다.

따라서, 수지 피복면은, 예컨대, 부동액과 같은 열매체라도 소재가 침식되지 않고, 가스 배리어성도 있어 그 효과는 크다. 이 수지 피복된 제1 성형체(4) 및 제2 성형체(5)의 소재는, 소성가공인 프레스가공이 가능하다. 제1 성형체(4)의 가장자리부(4c)의 수지 피복면과 제2 성형체(5)의 가장자리부(5c)의 수지 피복면은, 가장자리부(4c)의 내면(4b)과 가장자리부(5c)의 내면(5b)을 맞춘 후, 열프레스가공을 함으로써, 수지 피복면을 형성하는 수지끼리가 열융착된다. 가장자리부(4c)의 내면(4b)의 수지 피복면과 가장자리부(5c)의 내면(5b)의 수지 피복면을 열융착시킴으로써, 밀착시켜서, 공간부(7) 내의 열매체(8)가, 이 밀착시킨 부분으로부터 열교환기(1)의 외부에 누설되는 일은 없다. 이 열융착은, 제조공정 상에서 말하자면 가(假)접합이라고 할 수 있다.

맥주캔의 가공예에서는, 이 코일판을 DI성형(drawing and ironing: 드로잉(시보리), 아이어닝(시고키) 성형)에 의해서 캔 형상으로 가공하여, 맥주캔이 제조되고 있다. 이와 같이 이 소재는 극히 얇아, DI성형이 가능한 성질을 가지고 있고, 그 얇기를 유지하여 프레스성형을 가능하게 하고 있는 소재이다. 예컨대, 특허문헌 4에는, 수지 피복 후의 강도저하를 최소한으로 억제하여 성형성을 확보하고, DI캔이나 보틀캔에 적용되는 알루미늄합금의 예가 나타나 있다.

바람직하게는, 이러한 실적이 있는 금속을 사용하는 것이 좋다. 그 예로서, 예컨대 맥주캔 바디재로서 사용되는 H19의 조질(調質)이 실시된 3004-H19 합금(일본공업규격에 규정되는 「JIS H 4000」 참조)의 판 두께를 소정의 두께(예컨대, 0.3 mm)로 얇게 한 것이 바람직하다. 다음으로, 상술한 소재를 사용한 열교환기(1)의 본 실시형태를 더 설명한다. 열교환장치로서는, 열교환기(1)에 더하여, 달리 도시하고 있지 않는 열매체 순환펌프, 순환회로용 배관, 컨트롤장치 등이 부수적으로 마련된다. 상술한 바와 같이, 기본적으로 열교환기(1)는, 2개의 성형체인 제1 성형체(4)와 제2 성형체(5)로 구성되어 있다. 오목부가 성형된 2개의 성형체(4, 5)는, 내면(4b, 5b)이 대향하도록 조합시켜, 내부에 공간부(7)를 구축한다.

이 내부의 공간부(7)는, 열매체(8)의 유로가 되는 것이고, 내면(4b, 5b)은 수지 피복된 수지 피복면으로 되어 있다. 따라서, 2개의 성형체(4, 5)가 조합되었을 때, 제1 성형체(4)의 가장자리부(4c)와 제2 성형체(5)의 가장자리부(5c)가 맞대진 상태가 된다. 맞대진 가장자리부(4c, 5c)는, 내면(4b, 5b)이 수지 피복되어 있으므로, 열프레스가공을 실시함으로써 피복된 수지끼리가 열융착하여, 가장자리부(4c)의 내면(4b)과 가장자리부(5c)의 내면(5b)의 사이를 완전 밀착할 수 있다.

즉, 이 열융착부는, 열매체(8)가 가장자리부(4c)와 가장자리부(5c)의 사이를 개재하여, 공간부(7)로부터 열교환기(1)의 외부에 누설되어 버리는 것을 방지하는 제1의 시일이 되어서, 공간부(7)를 밀봉상태로 할 수 있다. 오목부의 외면(4a, 5a)은, 전자부품(3)에 접촉하게 되어 있고, 이 2개의 성형체(4, 5)의 두께는, 열매체(8)의 내압에 의해 휘어질 정도로 매우 얇기 때문에, 휨 변형이 되기 쉬운 구조로 되어 있다.

이 조합된 2개의 성형체(4, 5)의 가장자리부(4c, 5c)의 주위 형상은 전자부품(3)이 배치되는 기판(2)의 형상에 맞추어 사각형 형상으로 되어 있다. 이 가장자리부(4c)의 외면(4a), 가장자리부(5c)의 외면(5a)은 수지 피복되어 있지 않은 면이다. 다음으로, 이 가장자리부(4c)의 외면(4a), 가장자리부(5c)의 외면(5a)에 미세 요철면을 형성하는 초미세 표면처리를 실시한다. 이 처리는 가장자리부(4c)의 외면(4a) 및 가장자리부(5c)의 외면(5a)과 접합부재(6)의 접착력을 향상시키기 위한 것이다.

이 초미세 가공처리는 공지의 기술이지만, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 그 개요를 설명한다. 이 관계의 금속합금 표면의 처리에 관하여, 조건이 3가지 있다. 제1의 조건은, 화학에칭 수법에 의해 산곡(山谷) 평균간격(RSm)이 1 ~ 10μm 주기인 요철이고 그 요철 고저차가 그 주기의 절반 정도까지, 즉 최대 거칠기 높이(Rz)가 0.2 ~ 5μm까지인 거친 조면(粗面)으로 되어 있을 것이다. 다른 표현으로 하자면, 미크론 오더(order)의 조도(粗度)가 있는 표면으로 하는 것이다.

제2의 조건은, 상술한 조면을 이루는 오목부 내벽면에 10 nm 이상, 바람직하게는 50 nm 주기 정도의 초미세 요철면이 있을 것이다. 제3의 조건은, 그 복잡하게 되어 있는 표면이 세라믹질로 되어 있을 것, 구체적으로는 원래 내식성에 문제 있는 금속합금 종에서는 자연 산화층보다 두꺼운 금속산화물층일 것, 원래 내식성에 문제 있는 금속합금 종에서는 화성(化成)처리에 의해서 생성한 금속산화물 또는 금속인산화물의 박층(薄層)일 것이다.

즉, 금속합금에 어떠한 화학적 가공을 행하여, (1) 미크론 오더의 큰 요철이 있는 면으로 하고, 또한, 더 상세하게 보면, (2) 적어도 그 오목부의 내벽면은 10 nm 이상의 주기의 초미세 요철이 있는 것이고, 또한 (3) 이 초미세 요철과 그보다 큰 미크론 오더의 요철을 이루는 금속합금 표면 자체가 얇은 세라믹질로 덮여 있는 것이다.

이에 수반하여 구체적인 처리예로서 예컨대, 표면이 화학에칭에 의해 0.5 ~ 10μm의 조도를 가지는 면으로 하고, 이 면이 5 ~ 500 nm의 부정기적인 주기의 초미세 요철면으로 덮인 형상이고, 또한 상기 표면이 금속산화물 또는 금속인산화물의 박층으로 덮여있는 면으로 한다. 이 처리를 실시함으로써 금속과 수지는 강고하게 일체화된다. 이 표면처리에 대해서는, 상술한 특허문헌 6, 7에 상술되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 미세 요철면의 처리가 이루어진 가장자리부(4c, 5c)를 맞추고, 내면(4b)의 수지 피막면과 내면(5b)의 수지 피막면을 열융착시킨 상태로, 금형에 인서트하고, 가장자리부(4c, 5c)에 사출성형으로 수지체의 접합부재(6)를 형성하여, 단체(單體)로서의 열교환기(1)의 기본형의 것이 구축된다. 이 접합부재(6)는 도면에 나타내는 바와 같이 금형의 누름 범위의 부분(12e)(도 2의 (라) 참조)의 외측에 위치하는 부위(성형체(4, 5)의 오목부 단면(端面)으로부터 1a 이격된 부위)를, 즉 2개의 성형체(4, 5) 주위의 가장자리부(4c, 5c)를 무단(無端, 끝남이 없음)으로 둘러싸도록 구성되어 있다. 접합부재(6)는, 2개의 성형체(4, 5)의 가장자리부(4c, 5c)에 걸치도록 덮어서 둘러싸고 있다.

이와 같이 함으로써, 2개의 성형체(4, 5)의 가장자리부(4c, 5c)의 주위가 완전 밀봉상태로 하는 제2의 시일이 되고, 내면(4b, 5b)의 수지 피막면이 열융착되어 구성되는 제1의 시일과 협력작용하여 공간부(7)를 이중으로 밀봉할 수 있다. 또한, 2개의 성형체(4, 5)의 주위가 완전 밀봉이 되기 때문에, 열교환기(1)의 열매체(8)는 어떠한 악환경 아래라도, 접합부재(6)로부터 열매체(8)가 열교환기(1)의 외부에 누설되는 것은 피할 수 있다. 이 접합부재(6)는, 상술한 바와 같이 2개의 성형체(4, 5)를 조합시켜 접합시키는 것인데, 그 수지체는, 바람직하게는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지(PBT), 폴리페닐렌 설파이드 수지(PPS), 또는, 폴리아미드 수지(나일론 6, 나일론 66 등)를 주성분으로 하는, 결정성의 열가소성 수지조성물(이하, 「수지조성물」이라 함)이 사출성형된 것이다.

이와 같이 함으로써, 알루미늄합금제의 2개의 성형체(4, 5)의 가장자리부(4c)의 외면(4a), 가장자리부(5c)의 외면(5a)과, 수지체의 접합부재(6)는, 강고하게 일체화하여 접합된다. 또한, 이 접합부재(6)의 성형시에는, 금속인 2개의 성형체(4, 5)의 가장자리부(4c, 5c)에, 성형시에 버(burr: 바리) 등이 생겨도, 그것을 제거하는 처리는 필요 없고, 버 등이 생긴 채로 접합부재(6)를 성형할 수 있다. 버 제거 처리가 없는 것은, 특히 대량생산의 경우의 공정수 삭감에 크게 기여하는 것이다.

도 1의 구조는, 이 단체(單體)로서의 열교환기(1)를, 전자부품(3)에 접촉시킨 것이고, 열교환 상태를 나타낸 도이다. 복수의 전자부품(3)의 높이는 모두 동일한 것으로서 구성되어 있지만, 기판(2)에의 배치에 따라서는, 전자부품(3)의 높이의 오차나 장착오차 등 다소의 높이변동이 있는 경우도 있다. 이러한 경우라도, 2개의 성형체(4, 5)의 두께가 극히 얇기 때문에, 파스칼의 원리에 의해 단위면적당의 압력이 일정하고, 외면(4a, 5a)이 용이하게 부분 변형하고, 결과적으로 전자부품(3)의 높이의 오차나 장착오차 등이 있어도, 공간부(7)의 열매체의 압력에 의해서, 전자부품(3)에 균등하게 밀착 가압된다. 이로써, 열전도 효율을 높일 수 있다.

따라서, 전자부품(3)에 따라 접촉상태에 편차가 생겨서, 열교환의 효율이 부위에 따라 변하는 일은 없다. 또한, 기판(2)과 열교환기(1)의 사이에는, 열교환기(1)의 가장자리부(4c, 5c)를 지지하는 봉형상 지지체(9)를 마련하는 구조로 되어 있다. 이 봉형상 지지체(9)는 진동이 있어도 어긋나지 않도록, 위치결정되어 고정하는 고정수단이다. 이 봉형상 지지체(9)를 개재하여, 전자부품(3)이 배치된 기판(2)에 대해서, 열교환기(1)는 일체적으로 장착할 수 있다.

이러한 봉형상 지지체와 같은 고정수단이 있으면, 전자부품(3)과 열교환기(1)의 사이의 냉각공간은 확보된다. 열매체(8)는, 2개의 성형체(4, 5)의 공급구(10)로부터 공급되고 화살표(도 1 참조)와 같이 흘러서, 2개의 성형체(4, 5)의 배출구(11)로부터 배출된다. 이 공급구(10)와 배출구(11)는 파이프형상 부재로 구성된다. 열교환기(1)로부터 배출된 열매체(8)는, 전자부품(3)과 열교환을 하여 온도가 상승하고 있는데, 도시하고 있지 않는 외부의 냉각장치에 의해 소정의 온도로 냉각되어서 다시 열교환기(1)로 돌아와서 순환하게 되어 있다.

전자부품(3)의 냉각온도는, 소정의 설정온도가 되도록 하고 있는데, 이에 맞추어서 열매체(8)의 온도관리가 이루어진다. 본 실시형태에 있어서는, 이 설정온도를 70℃ 이하가 되도록 하고 있다. 이 열매체(8)는 냉각수인데, 한랭지에 있어서 사용하는 경우에는, 이 냉각수는 부동액으로 하고 있다. 이 경우의 냉각수는, 예컨대 에틸렌글리콜계의 것이 들어간 물인 것이 바람직하다. 이 에틸렌글리콜은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET 수지)의 주원료의 하나인데, 물에 잘 녹고, 융점이 낮기 때문에 자동차용의 부동액으로 적합하다.

도 1은, 상술한 바와 같이 이 열교환기(1)를 전자부품(3)에 접촉시켜서, 열교환할 수 있도록 장착한 구조의 단면도이다. 이 구조의 예는, 제1 성형체(4)(일방의 성형체)의 플랫 형상의 외면(4a)에 전자부품(3)을 접촉시킨 것이다. 열매체(8)는 공급구(10)로부터 공급되고 공간부(7)를 통과하고 배출구(11)로부터 배출되는데, 이 공간부(7)는 유로로 되어 있다.

복수의 전자부품(3)의 높이는 반드시 일정한 것은 아니다. 종래라면, 예컨대 튜브 형상의 두께의 것이라도, 변형한다고는 해도, 각각의 전자부품(3)의 높이에 대응하여 변형하는 것은 아니다. 본 형태의 경우는, 2개의 성형체(4, 5)의 두께를 소정의 두께(예컨대, 0.1 mm) 이하로 하고 있으므로, 높이오차, 장착오차 등이 있어도, 일정한 범위 내이면 상술과 같이 각각의 전자부품(3)에 대응하여, 외면(4a)은 열매체(8)가 흐르는 압력으로 용이하게 휨 변형된다. 게다가, 파스칼의 원리에 의해, 열매체(8)의 내압이 어느 위치라도 일정 압력이므로, 어느 전자부품에의 접촉압도 일정하게 유지할 수 있으므로, 냉각능력도 일정하게 유지할 수 있다. 이와 같이 어느 전자부품(3)에 대해서도, 항시, 밀착상태로 접촉하는 것이 가능하다.

다음으로, 이 열교환기의 제조방법에 대해서 상세하게 설명한다. 도 2는 그 제조공정을 나타내는 공정 설명도이다. 휨 가능하고 일방의 면에 수지 피복이 실시된 박육 금속판(평판 형상의 성형용 소재)이, 소정 형상으로 프레스성형된 2개의 성형체(4, 5)를 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이 대향시킨다. 이 상태는 프레스성형된 2개의 성형체(4, 5)의 오목부의 내면(4b, 5b)측을 대향시키고 있고, 이 내면(4b, 5b)은 수지 피복된 수지 피복면이다.

계속하여 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 이 2개의 성형체(4, 5)를 조합시켜서, 그 가장자리부(4c, 5c)의 내면(4b, 5b)의 수지 피복면을 맞댄다. 이 맞댐 상태에서 가장자리부(4c, 5c)를 열프레스가공에 의해 열융착시킨다. 이로써, 가장자리부(4c)의 수지 피복면과 가장자리부(5c)의 수지 피복면이 밀착됨과 함께, 2개의 성형체(4, 5)의 내부가 내면(4b, 5b)으로 둘러싸인 공간부(7)를 형성한다. 가장자리부(4c)의 내면(4b)과, 가장자리부(5c)의 내면(5b)은, 피복된 수지끼리가 열융착되어, 가장자리부(4c)와 가장자리부(5c)의 사이는 시일 상태가 되고, 공간부(7)는 열매체(8)의 유로가 된다. 이 2개의 성형체(4, 5)의 조합시에는, 그 가장자리부(4c, 5c)는 버 등이 생기고 있어서 가지런하지 않지만, 버 제거 등의 처리는 실시하지 않는다.

다음으로, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 이 조합된 가장자리부(4c, 5c)의 외면(4a, 5a)의 소정의 범위에 미세 요철면 형성을 위한 초미세 가공처리를 실시한다. 이 처리는 도 2의 (c)에 있어서의 「A」부의 범위, 및 도 2의 (c)에 있어서 부호 「B」로 나타내는 부위가 처리부위이다. 상술한 바와 같이, 화학에칭 수법에서의 요철면을 형성하고, 또한, 10 nm 이상의 주기의 초미세 요철면의 세라믹면으로 하는 처리이다. 다음으로 도 2의 (d)에 나타내는 바와 같이, 이 초미세 가공처리를 실시하고, 열융착된 2개의 성형체(4, 5)를 금형(12)에 인서트한다.

금형(12)은 상 금형(12a)과 하 금형(12b)으로 구성되고, 2개의 성형체(4, 5)는 이 2개의 금형(12a, 12b)에 걸쳐서 인서트된다. 이 금형(12)이 닫혔을 때, 가장자리부(4c, 5c) 주위에 접합부재(6)를 성형하기 위한 캐비티(12d)가 형성되어 있다. 금형(12a) 및 금형(12b)의 누름 범위의 부분(12e)은, 가장자리부(4c, 5c)의 오목부측의 일부를 협지하는 구조가 된다. 이 캐비티(12d)에, 2개의 성형체(4, 5)의 가지런하지 않은 상태의 가장자리부(4c, 5c)가 돌출된 구조로 되어 있다. 열융착된 2개의 성형체(4, 5)가 위치결정되고 금형(12)을 닫고, 다음으로 이 캐비티(12d)에 수지조성물을 게이트(12c)를 개재하여 사출한다.

이 수지조성물은, 상술한 바와 같이, 본예에서는 PBT 또는 PPS를 주성분으로 하는 수지이다. 이 캐비티(12d)에 사출된 수지조성물은, 가장자리부(4c, 5c)의 주위를 협지한 상태에서 공간부(7)를 밀봉하게 된다. 계속하여, 이 수지조성물이 고화한 후에 금형(12)을 열고, 고화한 접합부재(6)를 포함하는 일체화한 2개의 성형체(4, 5)를 꺼낸다. 도 2의 (e)에 나타내는 바와 같이, 이 단계에서 2개의 성형체(4, 5)에 수지조성물의 고화한 접합부재(6)가 가장자리부(4c, 5c)에 걸치도록 마련되어, 일체로 접합, 고착된 열교환기(1)의 베이스체가 이루어진다.

이 베이스체에 열교환기(1)로서의 기능에 빠질 수 없는 공급구(10)와 배출구(11)를 공간부(7)에 관통하여 장착하고, 열교환기(1)는 기본적인 형태로서 완성하게 된다. 공급구(10)와 배출구(11)의 형태는, 한정되는 것은 아니다. 간소한 예로서, 해당하는 부위에 천공가공을 행하는 방법으로 대처할 수 있는데, 본 실시형태는 파이프를 마련하는 것으로 설명하고 있다.

또한, 이 공급구(10)와 배출구(11)는, 2개의 성형체(4, 5)를 조합하는 때의 전후의 공정의 단계에서 마련해도 좋다. 이 경우에는, 후공정의 사출성형의 단계에서의 금형구조는, 공급구(10)와 배출구(11)의 간섭을 피한 구조의 것이 된다. 또한, 이 공급구(10)와 배출구(11)는, 2개의 성형체(4, 5)의 외면(5a) 측의 평탄부에 마련하는 것이 가능하면, 프레스성형 단계에서 이 해당하는 부위를 파이프형상으로 부분적으로 돌출시키는 방법으로 성형하고, 그 단부(端部)에 구멍을 뚫는 것만으로 공급구(10)와 배출구(11)로 하는 것도 가능하다.

본 발명은, 기본적으로 본 실시형태와 같은 방법에 준하여 제조되는데, 다음으로 피열교환체를 전자부품에 적용한 냉각사례로서, 열교환기의 다른 실시형태를 설명한다. 다만, 이 다른 실시형태의 설명에서는, 상술한 실시형태와 동일한 부위에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략하고 있다.

(다른 실시형태 1)

도 3에 근거하여 다른 실시형태 1의 설명을 행한다. 도 3은, 도 1에 대해 제2 성형체(5)의 외면(5a)에도 전자부품(3)을 접촉시켜서, 열교환기(1)의 양측에 위치하는 전자부품(3)을 동시에 냉각하는 구조의 예이다. 이때의 제1 성형체(4)와 제2 성형체(5)는 완전히 동일한 조건이 된다. 하나의 열교환기(1)에서 효율적으로 2개의 기판(2)에 배치된 복수의 전자부품(3)을 냉각할 수 있는 구조의 예이다. 열교환기(1)의 양측의 제1 성형체(4), 제2 성형체(5)를, 전자부품(3)에 접촉시켜서 냉각할 수 있다.

(다른 실시형태 2)

도 4에 근거하여 다른 실시형태 2의 설명을 행한다. 도 4는, 복수의 열교환기(1)를 나열하여 복수의 전자부품(3)을 냉각하는 구조의 예이다. 이 경우는 복수의 기판(2)의 사이에 열교환기(1)를 설치하고, 복수의 기판(2)의 양면에 실장된 전자부품(3)을 냉각하는 구조의 예이다. 도면은 2개의 열교환기(1)로 하고 있지만, 열교환기(1)의 개수에 한정은 없고, 필요에 응하여 복수의 기판(2)에 대응하여 복수의 열교환기(1)를 적층 배치하면 좋다. 이 경우의 열매체(8)의 공급과 배출은, 도면에 나타내는 바와 같이, 공급구(10), 배출구(11)로부터의 열매체를 집합시키는 관로체(管路體)(13)를 마련하고, 복수의 열교환기(1)에 걸쳐서 공급과 배출을 이 관로체(13)에서 각각의 공급구(10), 배출구(11)로 분기하는 형태로 하면 좋다.

(다른 실시형태 3)

도 5에 근거하여 다른 실시형태 3의 설명을 행한다. 도 5는, 기판 상에 실장되어 있는, 복수의 전자부품(3)의 높이가 설계상 상이한 것에 대응하는 구조의 예이다. 이 경우는, 상술한 단일의 오목부면을 가진 것에서는, 이 단일의 오목부면의 휨 변형만으로는 추종할 수 없다. 즉, 단일의 평탄한 형상의 외면 형상에서는, 높이가 상이한 모든 전자부품(3)의 전면(全面), 또는 거의 전면에 밀착시킬 수 없다. 이 밀착을 가능하게 하기 위하여, 제1 성형체(4)의 오목부의 전자부품(3)과 접촉하는 부위인 전자부품 접촉부의 형상(4a)을, 전자부품(3)의 높이에 맞추어서 요철 상태로 한 단차면(14)으로 한다. 이 구조예는, 전자부품(3)이 기판(2)에 랜덤하게 장착되어 있는 경우에 유효하다.

제1 성형체(4)의 외면 형상을 프레스가공 단계의 금형으로 그 형상을 결정하여, 전자부품(3)의 높이와 배치에 맞추어서 프레스가공으로 요철면을 형성한다. 이와 같이 함으로써, 전자부품(3)의 부품에 따라 상이해져 있어도, 즉, 전자부품(3)의 형상, 높이가 각각 달라도, 외면(4a)과 단차면(14)을 밀착시킬 수 있어, 냉각효율을 높일 수 있다. 이 경우, 도시는 하고 있지 않지만, 도 3, 4에 나타내는 바와 같이 제2 성형체(5)에서 전자부품(3)을 냉각시킬 필요가 생겨도, 제2 성형체(5)의 오목부의 전자부품 접촉부에 제1 성형체(4)와 마찬가지의 요철면만을, 즉 단차면(14)을 프레스가공으로 성형하면, 복수의 기판(2), 높이가 상이한 전자부품(3)에 대응한 열교환기(1)의 구조는 가능해진다.

(다른 실시형태 4)

도 6에 근거하여 다른 실시형태 4의 설명을 행한다. 도 6은, 다른 실시형태 3(도 5 참조)의 구조에 대해서, 제1 성형체(4)의 오목부의 전자부품 접촉부의 형상의 일부를 공간부(7) 측으로 리브의 형태로 돌출시킨 구조의 예이다. 이 볼록형상의 돌출부(15)를 마련함으로써, 전열(傳熱)면적을 증가시키고, 전자부품의 근방의 환경을 냉각하여, 단위면적 또는 체적당의 열교환 효율을 향상시키고, 결과적으로 냉각효과를 높일 수 있다. 즉, 돌출부(15)를 마련한 제1 성형체(4)의 외면(4a)의 냉각면적이 넓어짐과 동시에, 열매체(8)의 흐름이 이 돌출부(15)를 타고넘는 흐름이 되므로, 전자부품(3)에 대해서는 효과적인 냉각상태를 유지할 수 있게 된다. 이 돌출부(15)의 형성은 프레스가공만으로 행한다. 따라서, 난류(亂流)발생 등을 위해서 볼록형상을 형성하기 위한 부품은 발생하지 않고, 공간부(7)에 그 관련된 부품 삽입의 필요도 없다.

도 7은, 제2 성형체(5)에도, 도 6에 나타낸 제1 성형체(4)와 마찬가지의 구조를 마련한 구조의 형태의 예이다. 제2 성형체(5)에도, 제1 성형체(4)와 마찬가지로, 제2 성형체(5)의 오목부의 전자부품 접촉부의 형상의 일부가 공간부(7) 측으로 돌출하도록 한 것이고, 돌출부(16)가 프레스가공에 의해 형성되어 있다. 이들 돌출부(15, 16)의 프레스가공은, 양자의 조합면을 넘지 않는 범위이다. 도 7은, 제1 성형체(4) 측과 제2 성형체(5) 측의 전자부품(3)의 배치가 지그재그 형상으로 교대로 어긋난 경우를 나타내고 있는데, 이 경우의 열매체(8)의 흐름은 제1 성형체(4) 측과 제2 성형체(5) 측으로 사행하여 흐르는 조금 긴 경로가 되므로, 냉각효과를 한층 높일 수 있다.

(다른 실시형태 5)

도 8에 근거하여 다른 실시형태 5의 설명을 행한다.

도 8은, 다른 실시형태 4(도 6, 7 참조)에 대해서, 오목부의 전자부품 접촉부의 일부를 전자부품(3)의 접촉면을 넘어서 전자부품(3) 측으로 돌출하도록 돌출부(17)를 마련한 구조예이다. 이 예의 경우는, 전자부품(3)의 측면도 냉각하는 것이 가능한 구조가 되어서, 냉각효과를 한층 높일 수 있다. 도시는 하고 있지 않지만, 제2 성형체(5)에도 마찬가지의 구조를 실시하는 것이 가능한 것임은 말할 필요도 없다.

(다른 실시형태 6)

도 9에 근거하여 다른 실시형태 6의 설명을 행한다. 도 9는, 열교환기(1)의 평면도인데, 열매체(8)의 흐름을 사행시키도록 한 구조예이다. 도 6, 7과 같이 공간부(7) 측으로 돌출부(15, 16)를 마련했을 경우의 변형예가 되는데, 돌출부(15, 16)에 교대로 직선 형상의 부분을 추가하고, 열매체(8)의 흐름을 강제적으로 좌우 방향으로 사행시키면서, 공급구(10)로부터 배출구(11)로 흐르게 하는 구조의 것이다. 이와 같이 열매체(8)의 흐름의 길이를 길게 함으로써, 열매체(8)의 냉각기능을 유효하게 이용하여, 전자부품(3)과 그 주변의 열교환을 한층 향상시킬 수 있다. 다만, 이 다른 실시형태 6은, 외면(4a, 5a)의 위치, 설치범위가 한정되고, 전자부품(3)의 배치에 좌우되므로, 적용은 한정된다.

(다른 실시형태 7)

도 10에 근거하여 다른 실시형태 7의 설명을 행한다. 도 10은, 열교환기(1)의 접합부재에 관한 다른 구조예를 나타내는 부분 단면도이다. 접합부재를 구조적으로 보강하는 예이다. 즉, 도면에 나타내는 바와 같이, 수지조성물을 사출하기 전에 2개의 성형체(4, 5)의 가장자리부(4c, 5c)의 복수 개소에 관통홀(4e, 5e)을 마련해 둔다. 이와 같이 함으로써, 사출성형에 의해 사출된 수지조성물이, 이 관통홀(4e, 5e)을 통과하여 충전되므로, 접합부재(18)는 가장자리부(4c, 5c)를 사이에 두고 일체적인 결합상태로 형성되게 된다. 이로써 접합부재(18)가 파괴 등의 물리적 힘이 작용하지 않는 한, 진동 등이 있어도 접합부재(18)는 벗겨짐 등의 절손(折損)되는 일 없이, 2개의 성형체(4, 5)의 가장자리부(4c, 5c)로부터 이간(離間: 사이가 벌어짐), 이탈하는 일이 없는 구조가 된다.

이상, 전자부품(3)에 접촉시켜서 냉각시키는 열교환기(1)의 형상 변형예를 중심으로, 그 냉각효과를 나타내는 예와 열교환기(1)의 접합형태를 설명했는데, 다음으로 이 열교환기(1)의 냉각효율을 더 높이는 구조예를 설명한다. 그 형태는, 열교환기(1)의 공간부(7)에 열교환을 촉진하는 금속 등의 재질로 만들어진 열교환 촉진체를 삽입하는 구조예이다. 이하 설명하는 구조예는, 상술한 다른 실시형태에도 적용이 가능한 기술이다.

(다른 실시형태 8)

도 11은, 열교환기(1)의 공간부(7)에, 삽입 가능한 형상으로 한 열교환 촉진체(20)를 삽입한 구조를 나타내는 도이다. 이 열교환 촉진체(20)는, 허니컴 구조의 구조체로 하고 있다. 열매체(8)는, 이 허니컴 구조의 공간을 통해 흐르게 되고, 이 흐름의 과정에서 전자부품(3)으로부터의 열을 이 열교환 촉진체(20)를 개재하여 열흡수하고 냉각시켜서, 열교환을 촉진시킨다. 열매체(8)를 허니컴 구조의 벽면에 접촉시킴으로써 많은 열을 흡수하여 배출하고, 열교환 효율을 높이도록 한 것이다. 동시에, 열교환 촉진체(20)는, 열교환 효율을 높이기 위해서 열매체(8)의 흐름의 방향, 유량 등을 제어하는 것이다.

허니컴 구조는, 알루미늄합금 등의 박판을 절곡(折曲)한 것을 2개 중합시킨 것으로, 이른바 단면 6각형 형상의 벌집 형상으로 한 것이다. 이 구조의 것을 열교환기(1)에 삽입함으로써, 열교환기(1)의 단면계수를 개선하고, 휨 등의 응력에 견디도록 강고하게 하는 것이다. 동시에, 이 6각형 형상의 공간부(20a)에, 열매체(8)를 통과시켜서 열교환 효율을 높이도록 했다. 이 허니컴 구조는 열매체(8)와의 접촉면적이 크기 때문에, 열매체(8)로부터의 열전도가 커지고 공간만으로 구성되는 상술의 예에 비하여 열교환이 한층 촉진된다.

(다른 실시형태 9)

도 12는, 복수의 통공(21a)을 가지는 금속블록체인 열교환 촉진체(21)를 공간부(7)에 삽입한 예이다. 이 예라면, 열매체(8)를 통공(21a)에 통과시킴으로써, 이 통과의 과정에서 열매체(8)는 열을 흡수하고 열교환을 촉진시키고, 열교환 효율을 높일 수 있다. 통공(21a)의 단면 형상은, 본 예에서는 4각형 형상의 것으로 하고, 이를 직선상에 복수개 배치한 것이다. 이 경우도 열매체(8)가 통과시, 통공(21a)의 벽과의 접촉면적이 커지므로, 열흡수가 커지고 상술한 것과 마찬가지로, 열교환은 촉진되고 냉각효율을 높이게 된다. 또한, 열교환기(1) 본체와의 사이에 있어서, 벽부위에 릴리프부인 오목 형상부(22b)를 마련하고 있으므로, 열교환 촉진체(21)를 성형할 때, 두께가 일정하게 유지되고 있으므로, 압출성형시의 변형이 적다.

이 금속블록의 열교환 촉진체(21)는, 알루미늄합금을 압출성형에 의해 성형받은 것으로, 통공(21a)간의 벽두께는 소망의 두께로 성형할 수 있다. 이 금속블록은, 열교환기(1) 본체와의 사이에 있어서, 벽부위에 벽면인 벽면(21b)을 마련하고 있다. 이로써 제조상의 변형을 방지할 수 있고, 열매체(8)와의 접촉면적도 확보되고 스무스한 열교환을 가능하게 한다. 또한, 도면에 나타내는 통공(21a)의 단면 형상은 4각형 형상으로 하고 있는데, 원형이나 타원 형상 등 다른 단면 형상이라도 좋다는 것은 말할 필요도 없다.

(다른 실시형태 10)

도 13은, 도 12의 변형예를 나타내는 다른 실시형태이다. 금속블록으로 구조가 이루어지는 열교환 촉진체(22)의 통공(22a)의 배치를 2단으로 한 예이다. 상술의 1단의 경우에 비하여, 통공(22a)의 수가 많아지고 그에 수반하여 열매체(8)와의 접촉면적이 커지므로, 한층 열교환이 촉진되고, 열교환 효율을 높이게 된다. 열교환 촉진체(22)의 통공(22a)을 2단 이상의 다층으로 하는 것은, 압출성형법으로 성형할 때, 금형의 구조상의 제약으로부터 제조상의 제약이 있다. 특히, 형상이 작은 열교환기의 경우는 한계가 있고, 통공(22a)의 형상을 변경하는 등의 설계상의 배려가 필요하다. 또한, 열교환기(1) 본체와의 사이에 있어서, 벽부위에 릴리프부인 오목 형상부(22b)를 마련한 점은 상술한 예와 동일하다.

(다른 실시형태 11)

도 14는, 얇은 알루미늄합금판을 파상(波狀)으로 절곡 변형시켜서 자바라 형태로 한 열교환 촉진체(23)의 예를 나타낸다. 이 구조는, 1매의 박판을 자바라로 절곡했을 뿐인 형상으로 간소화된 구조의 것이다. 이 절곡 형태는, 열전도를 좋게 하기 위하여 절곡부를 성형체(4, 5)의 내면(4b, 5b)에 접촉시키고, 열교환기(1)에 점 또는 면으로 접촉시키는 구조로 하고 있다. 열매체(8)는, 이 파상판의 사이의 공간을 통과하여 열교환을 촉진시킨다.

이 구조의 것은 저가로 제조할 수 있고, 또한 자바라의 간격을 좁히면 열매체(8)의 접촉면적은 커져서 열교환을 촉진시키고, 열교환 효과를 높이는 것이 가능하다. 이 구조의 전제는, 열교환기(1)가 박육 금속판이고, 접합부가 수지 접합부(6)일 것이다. 도면은 간소한 구조로 하고 있지만, 이 열교환 촉진체(23)의 형상은, 다른 구조, 예컨대 도 15에 부분적으로 나타내는 바와 같이 내면(4b, 5b)에 접촉하는 부위를 평탄부(23a)로 해도 좋다. 또한, 도 16에 부분적으로 나타내는 바와 같이 단차(23b)가 있는 파도 형상의 열교환 촉진체로 해도 좋다.

도 17의 (a) 및 도 17의 (b)는, 상술한 도 11 ~ 도 16에 나타내는 다른 실시형태에 있어서, 열교환기(1) 내의 열매체(8)의 흐름을 나타내는 도이다. 도 17의 (a)는, 열매체(8)의 흐름방향을 횡단하는 방향으로 유입구(10), 유출구(11)를 배치한 열교환기(1)의 측면에서 열매체(8)를 유입시키는 경우를 나타내고 있다. 공간부(7)의 각 유입구(10) 및 유출구(11)측은, 모임 공간부(7a, 7b)가 배치되어 있다. 열매체(8)는 유입구(10)로부터 유입되고, 모임 공간부(7a)에 모인 후 분산하면서 화살표로 나타내는 방향으로 흐르고, 열교환 촉진체(20, 21, 22, 23)에 유입된다. 열교환 촉진체(20, 21, 22, 23)를 개재하여 열을 흡수하고, 가온(加溫)된 상태의 열매체(8)는 도면의 화살표로 나타내는 바와 같이 유출측의 모임 공간부(7b)에서 합류되고, 유출구(11)를 개재하여 외부에 배출된다.

도 17의 (b)은, 열매체(8)의 유입구(10) 및 유출구(11)의 방향을 변경한 경우의 예를 나타내고 있다. 이 예는, 열교환기(1)의 열매체(8)의 흐름방향과 동일방향에서 유입시킨 예이다. 상술한 것과 마찬가지로, 유입구(10)로부터 유입된 열매체(8)는, 모임 공간부(7a)를 개재하여 화살표로 나타내는 방향으로, 상술한 열교환 촉진체(20, 21, 22, 23)에 유입되어 열을 흡수하고, 가온된 상태의 열매체(8)는 도면의 화살표로 나타내는 바와 같이 유출측의 모임 공간부(7b)에서 합류하고, 흐름 방향과 동일방향의 유출구(11)로부터 외부에 배출된다.

이와 같이 하여, 열교환 촉진체의 높이, 직경, 형상 등을 변경하고, 열매체(8)의 흐름을 균일하게 되도록, 또는 각각의 전자부품의 발열에 응하여 제어하여, 열교환의 효율을 높인다. 도 18의 예는, 도 17의 (a)에 대응한 다른 실시형태를 나타내는 부분도이다. 이 예의 경우는, 유입구(10)로부터의 열매체(8)의 흐름에 있어서, 열교환 촉진체(20, 21, 22, 23)에 대해서 균일하게 유입시키는 예를 나타낸 것이다. 즉, 모임 공간부(7a)에 있어서, 유입측의 앞쪽보다 안쪽의 모임 공간부(7a)의 공간을 좁게 하여, 안쪽의 유입도 열교환 촉진체에 대해서 앞쪽과 마찬가지로 균일하게 유입시키도록 한 구조예이다. 구체적으로는, 도면에 나타내는 바와 같이, 열교환 촉진체(20, 21, 22, 23)의 안쪽의 길이를 앞쪽에 비하여 치수 S 길게 하는 구조로 한다. 이와 같이 함으로써, 모임 공간부(7a)에 유입시키는 열매체(8)를 조금이라도 균일하게 하여 흐르게 할 수 있도록 함으로써, 냉각을 촉진하여 냉각효과를 높인다.

이상, 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이 실시형태로 한정되지 않고, 본 발명의 목적, 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다. 예컨대, 열교환기의 주요 소재는, 얇은 판으로 부식성이 강하고 프레스가공이 가능하고, 수지와의 접착성이 좋은 금속이면, 알루미늄합금 이외의 금속, 예컨대 구리라도 적용 가능하다.

또한, 이 열교환기는, 냉각 이외에 상세한 것은 설명하고 있지 않지만 열매체를 가열수로 하고, 예컨대 난방장치 등의 가열을 필요로 하는 경우에도 적용 가능하다. 또한, 열교환기를 전자부품에 직접 접촉시켜서 열교환을 행하는 구조로 설명했지만, 접촉부분의 사이에 열전도성이 좋은 부재(예컨대, 열전도성이 좋은 세라믹 등 절연재)를 개재시켜서 접촉시키는 구조의 것이라도 좋다. 또한, 열교환 촉진체(20, 21, 22, 23)의 재질은, 금속으로 한정되지 않고, 생산성이 높고, 소재로서 비용이 낮은 열전도성이 높은 합성수지제라도 좋다.

1: 열교환기
2: 전자제어회로기판
3: 전자부품(피열교환체)
4: 제1 성형체
5: 제2 성형체
6: 접합부재
7: 공간부
8: 열매체(냉각수)

Claims (13)

1. 피열교환체(被熱交換體)와의 사이에서 열매체를 개재하여 열교환하기 위한 열교환기로서, 상기 열매체의 내부압력에 의해 휨 가능한 박육 금속판으로 구조가 이루어지고, 상기 피열교환체와 접하는 것이 가능한 외면과 수지가 피복된 내면을 가지고, 둘레가장자리에 마련되는 가장자리부와, 상기 가장자리부와 상기 가장자리부의 사이에 단면시(視) 凹자 형상으로 성형되는 오목부로 이루어지는 제1 성형체와, 상기 제1 성형체에 대향하여 조합할 수 있는 부재로서, 상기 열매체의 내부압력에 의해 휨 가능한 박육 금속판으로 구조가 이루어지고, 상기 피열교환체와 접하는 것이 가능한 외면과 수지가 피복된 내면을 가지고, 둘레가장자리에 마련되는 가장자리부와, 상기 가장자리부와 상기 가장자리부의 사이에 단면시 凹자 형상으로 성형되는 오목부로 이루어지는 제2 성형체와, 맞춰진 상기 제1 성형체의 상기 가장자리부와 상기 제2 성형체의 상기 가장자리부에 걸쳐서 마련되고, 상기 제1 성형체의 상기 가장자리부의 외면과 상기 제2 성형체의 상기 가장자리부의 외면에 열가소성 수지조성물을 사출성형하여, 상기 제1 성형체의 상기 가장자리부와 상기 제2 성형체의 상기 가장자리부를 일체로 접합하기 위한 접합부재와, 상기 접합부재에 의해 일체로 접합된 상기 제1 성형체와 상기 제2 성형체에 의해 둘러싸여서 형성되고, 공급구와 배출구를 가지고 상기 열매체의 유체통로가 되는 공간부로 이루어지고, 상기 제1 성형체의 상기 가장자리부의 상기 내면과 상기 제2 성형체의 상기 가장자리부의 상기 내면은, 피복된 상기 수지끼리를 열융착시킴으로써 밀착시켜서 상기 공간부를 밀봉상태로 하는 열교환기에 있어서,
   상기 제1 성형체 및 상기 제2 성형체로부터 선택된 1 이상의 성형체에는, 상기 오목부의 형상의 일부를 요철로 하여 상기 피열교환체의 높이에 맞춘 단차가 마련되어 있는 것
   을 특징으로 하는 열교환기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 성형체 및 제2 성형체를 구성하는 휨 가능한 박육 금속판은, 피복된 수지를 포함한 두께가 0.1 ~ 0.8 mm의 두께인 알루미늄합금의 금속판인 것
   을 특징으로 하는 열교환기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 피열교환체는, 자동차의 전자제어회로기판에 탑재된 전자부품이고,
   상기 열매체의 주성분은 냉각수인 것
   을 특징으로 하는 열교환기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 사출성형에 의해, 상기 열가소성 수지조성물이 고착되어 있는 상기 제1 성형체의 상기 외면, 및 상기 제2 성형체의 상기 외면에는, 상기 열가소성 수지조성물의 상기 고착을 강고하게 하기 위해서 초미세 가공처리가 실시되어 있고,
   상기 열가소성 수지조성물은, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지, 및 폴리아미드 수지로부터 선택되는 1종을 포함하는 열가소성 수지조성물인 것
   을 특징으로 하는 열교환기.
5. 피열교환체와의 사이에서 열매체를 개재하여 열교환을 행하기 위한 열교환기의 제조방법으로서,
   휨 가능하고 일방의 면에 수지의 피복이 실시된 2개의 박육 금속판을, 외면을 상기 피열교환체에 접하는 면으로 하고, 내면을 수지가 피복된 수지 피복면으로 하고, 둘레가장자리에 마련되는 가장자리부와, 상기 가장자리부와 상기 가장자리부의 사이에 단면시 凹자 형상으로 성형되는 오목부로 이루어지는 제1 성형체 및 제2 성형체로 프레스성형하는 공정과,
   상기 제1 성형체의 상기 내면과 상기 제2 성형체의 상기 내면이 대향하도록 조합하여 열매체의 유로가 되는 공간부를 형성하고, 상기 제1 성형체의 가장자리부의 상기 수지 피복면과 상기 제2 성형체의 가장자리부의 상기 수지 피복면을 열프레스가공에 의해 열융착시키는 공정과,
   상기 열융착시킨 상기 제1 성형체와 상기 제2 성형체를 금형에 인서트하고, 상기 가장자리부 부위에 형성된 캐비티에 열가소성 수지조성물을 사출하고, 상기 제1 성형체와 상기 제2 성형체를 일체로 접합하는 접합부재를 성형하는 사출성형공정과,
   상기 접합부재로 접합된 상기 제1 성형체와 상기 제2 성형체에, 상기 공간부에 연통하는 공급구와 배출구를 마련하는 공정
   으로 이루어지고,
   상기 프레스성형하는 공정은, 상기 제1 성형체 및 상기 제2 성형체로부터 선택된 1 이상의 성형체의 상기 오목부의 형상의 일부에, 단차 형상으로 성형하는 공정을 포함하는 것인 것
   을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 박육 금속판은, 상기 수지가 피복된 소정 두께의 알루미늄합금판이고,
   상기 열가소성 수지조성물은, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지, 및 폴리아미드 수지로부터 선택되는 1종을 포함하는 열가소성 수지조성물이며,
   상기 사출성형 전에, 상기 제1 성형체의 상기 외면, 및 상기 제2 성형체의 상기 외면에, 상기 열가소성 수지조성물의 고착을 강고하게 하기 위해서 초미세 가공처리를 실시하는 공정을 가지는 것
   을 특징으로 하는 열교환기의 제조방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제

Images